EP0338025B1 - Anwendung einer Vorrichtung für Laser-Transferdruck - Google Patents

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EP0338025B1
EP0338025B1 EP88902416A EP88902416A EP0338025B1 EP 0338025 B1 EP0338025 B1 EP 0338025B1 EP 88902416 A EP88902416 A EP 88902416A EP 88902416 A EP88902416 A EP 88902416A EP 0338025 B1 EP0338025 B1 EP 0338025B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lambda
microcapsules
printing
laser
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88902416A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0338025A1 (de
Inventor
Peter Kleinschmidt
Gerhard Mader
Hans Meixner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT88902416T priority Critical patent/ATE76609T1/de
Publication of EP0338025A1 publication Critical patent/EP0338025A1/de
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Publication of EP0338025B1 publication Critical patent/EP0338025B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/28—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using thermochromic compounds or layers containing liquid crystals, microcapsules, bleachable dyes or heat- decomposable compounds, e.g. gas- liberating
    • B41M5/287—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using thermochromic compounds or layers containing liquid crystals, microcapsules, bleachable dyes or heat- decomposable compounds, e.g. gas- liberating using microcapsules or microspheres only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/34—Multicolour thermography
    • B41M5/345—Multicolour thermography by thermal transfer of dyes or pigments

Definitions

  • a print carrier e.g. a sheet of paper, the surface of the paper being coated directly with microcapsules, initially over the entire surface.
  • These microcapsules contain an ink used as a printing ink.
  • this capsule is broken open, namely if the incident laser radiation has a certain minimum energy.
  • the ink contained in the capsule is absorbent for this laser radiation in such a way that the laser beam energy is absorbed by this ink.
  • the material of the wall of the capsule has such laser radiation absorption. It has also already been stated to use such material for the wall of the capsule that such a chemical reaction takes place when the laser radiation strikes that the capsules can be broken open with a minimum of radiation energy.
  • the printing process can be carried out without using printed letter masks in such a way that the individual letters are put together point by point by the appropriately controlled focused laser beam.
  • This publication describes yet another variant according to which, in accordance with the negative of the print pattern, microcapsules hit by the laser radiation can be made conductive and can thus be detached from the originally all-over coating.
  • the sheet of paper is then placed in a mechanical squeezer with the coating of its surface with microcapsules corresponding to the positive of the print pattern directed where the transfer of the printing ink takes place with the bursting of the microcapsules.
  • microcapsules are filled with ink in a variety of colors, e.g. are distributed microcapsules with red ink contained therein and those with green ink contained therein.
  • Laser radiation with different wavelengths is used and microcapsules are provided which, depending on the color they contain, respond selectively to a respective wavelength of the laser radiation.
  • JP-A-58-110 270, JP-A-58-38177 and JP-A-74 173 the use of multi-colored, striped red, green and blue ink ribbon has already been provided, and so on this is known from conventional typewriters, in which ribbons with parallel stripes of different colors, for example black and red, are used.
  • JP-A-74 173 the individual color strips of each applied to a controllable laser beam of a semiconductor laser array, which emits three parallel beams of the same frequency.
  • EP-A-0 205 083 specifies extensive further prior art.
  • this publication describes eight embodiments of devices for carrying out transfer printing with reference to FIGS. 3 to 8, 12 and 14. All of these devices use one and the same working principle, namely to first generate a latent image with light and heat in the printing ink ribbon in a first step and only later to transfer print with the latent image in a second step, again with the addition of heat and with Application of pressure to execute.
  • a special feature here is the device of FIG. 7, in which mechanical contact pressure is also applied to the printing ink ribbon in addition to UV light and heat to produce the latent image.
  • a special ink ribbon is provided for this device of FIG.
  • All eight devices of this EP-A-0 205 083 are functional devices designed for their function.
  • the document is no information or at least one indication can be found, to change, to supplement or to omit these respective individual devices of FIGS. 3 to 8, 12 and 14.
  • the object of the present invention is to provide an application for a device as specified in the preamble of claim 1, which can be carried out with a print carrier that is not necessarily specially prepared, for example with normal paper, which enables high printing speed and high registration accuracy for multi-color printing.
  • This application is intended to make it unnecessary to have to carry out a subsequent treatment (removal of printing ink which is not used for printing).
  • the device to be used has a laser beam source for the generation (in each case) of a focused laser beam, an electrical control device for this beam source and its laser beam, a receptacle for a print carrier, e.g. Paper in sheet or roll form, a receptacle for an ink ribbon that serves as a carrier for at least one printing dye, a pressure device between which the ink ribbon and the printing medium are pressed together, this device having a portion that is transparent to the respective laser beam.
  • This ribbon is a carrier film which is coated with microcapsules, the carrier film being transparent to the one or more laser wavelengths used.
  • the microcapsules contain the printing dye.
  • there are microcapsules filled with differently colored printing dye which are distributed over the surface of the carrier film of the ribbon. The distribution can be random or patterned. For example, the latter can be a line pattern.
  • printing can be carried out in which multi-color printing can also be carried out in a single pass.
  • This not only has the advantage that a high printing speed can be achieved, but also the coverage of the individual color images is not dependent on repeated adjustment or positioning of the printing medium and the laser beam control.
  • the microcapsules on the ink ribbon or its carrier film can contain in addition to the dye (of the respective color) also an absorber substance, which contributes to the fact that focused laser radiation which is directed towards a particular microcapsule causes, even at relatively low intensity, that this microcapsule is broken open, burst or the like for the purpose of printing. Additionally or alternatively, it can also be provided that the wall of the microcapsule consists of such a material that has an absorber effect for the laser radiation.
  • the microcapsules can contain, in addition to the printing dye, such a chemically reactive substance which, in the case of the intended radiation, enables a reaction which releases more energy than radiation energy which has been absorbed in this reactive substance. It can be provided that this process is wavelength-dependent.
  • laser radiation sources with different wavelengths are used and those absorber materials are used which selectively respond to one of the respective wavelengths.
  • a specific printing ink can then be controlled with the radiation of a specific laser wavelength, the associated microcapsules of which are burst. It is then printed in this color at the respective location. In this way, several colors can be brought to print selectively practically at the same location, with the result that the printing point has the corresponding mixed color.
  • Laser diodes are particularly suitable for realizing the invention as a laser beam source.
  • Ga-As laser diodes with 0.81 ⁇ m wavelength and InGaAsP laser diodes with 1.3 and 1.6 ⁇ m wavelength are available.
  • Figure 1 shows a simple device for preferably single color printing.
  • the print carrier e.g. Paper
  • labeled. 2 denotes a piece of the ink ribbon used according to the invention with a carrier film 3 and the layer 4 thereon with microcapsules.
  • This layer 4 with the microcapsules faces the printing surface of the printing medium 1.
  • the pressure device consists of a body 5 transparent to the laser radiation to be described below and a counter surface 6 e.g. a roller.
  • FIG. 7 denotes a laser diode array. It is sufficient if this array is a linear arrangement of laser diodes. 8 is a condenser and 9 an imaging lens. The rays of the peripheral laser diodes of this array are shown in the figure at 10 and 11. The electrical control is designated by 12. Depending on which of the laser diodes of the array is controlled, a respectively narrowly defined area (dot) in the layer 4 of the microcapsules is irradiated. The absorption of the laser radiation striking the microcapsules in question leads to the destruction of the microcapsules and to the release and transfer of the printing dye contained in these microcapsules onto the surface of the print carrier.
  • Figure 2 shows an embodiment of a device according to the invention, which is specially designed for multi-color printing.
  • the print medium e.g. Paper
  • the ink ribbon is designated 2 and touches the paper at least at location P of the printing process to be carried out at the moment.
  • the layer containing the microcapsules 41 on the carrier film 3 is again designated by 4.
  • the microcapsules 41 each contain printing fluid of different colors.
  • the different colored microcapsules are e.g. mixed closely distributed.
  • the optics are designated with a total of 21. It comprises three laser arrays 22, 23 and 24, which have mutually different wavelengths Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3 of the respectively emitted laser beam.
  • differently colored microcapsules 41 are used which selectively respond to the different wavelengths lambda 1, lambda 2 or lambda 3.
  • only magenta-colored dye microcapsules can be burst by means of a laser beam from the laser diode array 22 with the wavelength lambda 1.
  • Microcapsules with yellow dye speak e.g. only on a beam of wavelength lambda 2.
  • microcapsules of the color cyan which respond to the laser beam with the wavelength lambda 3.
  • control devices used here for the individual laser diode arrays 22 to 24 are also not shown.
  • FIG. 3 shows the ink ribbon 2 with the microcapsules 41 arranged in the layer 4 in a considerably enlarged representation.
  • the letters Y, M and C indicate the respective color of the printing dye contained in the microcapsule 4 concerned and stand for the known complementary colors yellow, magenta and Cyan.
  • the laser beam of the laser diode array 23 with the wavelength lambda 1, which is focused on the layer of the microcapsules 41, can only burst microcapsules with the color magenta. This result is shown in FIG. 3.
  • the leaking, magenta-colored liquid 25 wets or dyes the paper at the relevant location P, which creates a pressure dot (dot) with this color.
  • the reproduction of the color "black” can be improved if additional microcapsules with black printing ink are provided for this.
  • FIG. 4 shows the respective spectral absorption Y, M and C of the dyes yellow, magenta and cyan.
  • the figure also contains 4 the laser wavelength ranges Lambda 1, Lambda 2 and Lambda 3 for corresponding diode lasers.
  • Selective absorber materials are used which respond to the respective wavelengths lambda 1 or lambda 2 or lambda 3 and whose absorption spectrum is represented by A1, A2 and A3.
  • copper (II) chloride is suitable as an absorber for the wavelength lambda 1 of the gallium aluminum arsenide laser diode. With the radiation of this laser diode, a microcapsule 41 of that color can then be burst in which this absorber material with the absorption spectrum A 1 is contained. For example, in Figure 3 this is the color magenta.
  • the microcapsules 41 with the differently colored printing dyes contained therein can also be arranged in a pattern on the ink ribbon 2 or on its carrier film 3 with respect to the individual colors. This pattern can be periodically consecutive, parallel lines ordered by color.
  • the microcapsules of a particular color can then be controlled by the laser radiation without the need for wavelength-selective measures.
  • a laser diode array with a wavelength is sufficient to cover all colors, i.e. to control all lines in succession.
  • it can also be used for e.g. three colors, three laser diode arrays can be provided, each of which controls the rows of the respectively assigned color. This means that multi-color printing can also be carried out simultaneously.
  • An advantage of such an embodiment is that it is not necessary for the microcapsules to respond selectively to (different) wavelength ranges of the focused laser radiation. It is therefore sufficient to provide a single absorber substance.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Color Printing (AREA)

Description

  • Aus der GB-A-2 173 452 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für Laserdruck bekannt. Verwendet wird dabei ein Druckträger, z.B. ein Blatt Papier, wobei direkt die Papieroberfläche, und zwar zunächst ganzflächig, mit sog. Mikrokapseln beschichtet wird. Diese Mikrokapseln enthalten eine als Druckfarbe verwendete Tinte. Gemäß einer Variante wird sobald eine solche Mikrokapseln von der Strahlung eines Lasers getroffen wird, diese Kapsel aufgebrochen, nämlich sofern die auftreffende Laserstrahlung eine gewisse Mindestenergie hat. Es kann vorgesehen sein, daß die in der Kapsel enthaltene Tinte für diese Laserstrahlung derart absorbierend ist, daß die Laserstrahl-Energie von dieser Tinte aufgenommen wird. Eine Alternative ist, daß das Material der Wand der Kapsel derartige Laserstrahlungs-Absorption aufweist. Es ist auch bereits angegeben worden, solches Material für die Wand der Kapsel zu verwenden, daß bei Auftreffen der Laserstrahlung eine solche chemische Reaktion ablaufen läßt, daß das Aufbrechen der Kapseln mit einem Minimum an Strahlungsenergie zu erzielen ist.
  • Das Druckverfahren kann ohne Verwendung von Druckbuchstaben-Masken in der Weise durchgeführt werden, daß die einzelnen Buchstaben matrixartig durch den entsprechend gesteuerten fokussierten Laserstrahl punktweise zusammengesetzt werden.
  • Diese Druckschrift beschreibt noch eine weitere Variante, gemäß der, dem Negativ des Druckmusters entsprechend, von der Laserstrahlung getroffene Mikrokapseln leitfähig gemacht und damit aus der ursprünglich ganzflächigen Beschichtung herausgelöst werden können. Das Blatt Papier wird dann mit der dem Positiv des Druckmusters entsprechenden Beschichtung seiner Oberfläche mit Mikrokapseln in eine mechanische Quetschvorrichtung geleitet, wo mit dem Platzen der Mikrokapsein der Transfer der Drucktinte erfolgt.
  • Die obengenannte Druckschrift weist auch auf die Möglichkeit des Mehrfarbenfarbdruckes hin. Für diesen Zweck sind Mikrokapseln mit Tinte in wahlweise verschiedener Farbe gefüllt, z.B. sind verteilt Mikrokapseln mit darin enthaltener roter Tinte und solche mit darin enthaltener grüner Tinte. Dabei wird Laserstrahlung mit verschiedenen Wellenlängen verwendet und es sind solche Mikrokapseln vorgesehen, die je nach der in ihnen enthaltenen Farbe selektiv auf eine jeweilige Wellenlänge der Laserstrahlung ansprechen.
  • In der US-A-3 351 948 ist für Mehrfarbendruck mit Mikrokapseln vorgesehen, daß die Mikrokapseln der verschiedenen Farben, jede Farbe für sich, zeilenweise angeordnet sind. Für den Druck in der jeweiligen Farbe wird dann die jeweilige Zeile mit der Laserstrahlung angesteuert.
  • Aus der US-A- 3 570 380 ist bereits seit langer Zeit die Verwendung eines Farbbandes auch für Transferdruck bekannt. Der Druckträger, z.B. Papier und dieses Farbband werden zumindest im vorgesehenen Druckbereich miteinander in flächenmäßige Berührung gebracht. Auf das Farbband durch eine Druckbuchstaben-Maske hindurch auftreffende Intensität bewirkt, daß in dem Farbband enthaltener Druckfarbstoff entsprechend der Form des betreffenden Buchstabens auf den Druckträger übertragen wird. Dieses Farbband ist für Einfarben-Druck verwendbar. Farbbänder sind auch in in jüngeren Druckschriften beschriebenen Vorrichtungen verwendet worden. Für einen Thermo-Transferdrucker (JP-A- 58-110 270, JP-A- 58-38177 und JP-A-74 173) ist bereits die Verwendung mehrfarbigen, streifenweise rot, grün und blauen Farbbandes vorgesehen worden, und zwar so wie dies von üblichen Schreibmaschinen her bekannt ist, in denen Farbbänder mit parallel laufenden Streifen unterschiedlicher Farbe, z.B. schwarz und rot, verwendet werden. Gemäß der JP-A- 74 173 werden die einzelnen Farbstreifen von je einem steuerbaren Laserstrahl eines Halbleiter-Laserarrays beaufschlagt, das drei parallele Strahlen ein und derselben Frequenz ausstrahlt.
  • Umfangreichen weiteren Stand der Technik gibt die EP-A-0 205 083 an. Abgesehen von Einzelheiten zu einem mit einer Schicht mit Mikrokapseln, die jeweiligen Druckfarbstoff enthalten, versehenen Druck-Farbband beschreibt diese Druckschrift anhand der Figuren 3 bis 8, 12 und 14 acht Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung eines Transferdruckes. Alle diese Vorrichtungen benutzen ein und dasselbe Arbeitsprinzip, nämlich mit Licht und Wärme in dem Druck-Farbband in einem ersten Schritt zunächst ein latentes Bild zu erzeugen und erst später in einem zweiten Schritt mit dem latenten Bild das Transferdrucken, wieder unter Zufuhr von Wärme und mit Anwendung von Druck, auszuführen. Eine Besonderheit umfaßt dabei die Vorrichtung der Figur 7, bei der zur Erzeugung des latenten Bildes außer UV-Licht und Wärme auch noch mechanischer Anpreßdruck auf das Druck-Farbband angewendet wird. Für diese Vorrichtung der Figur 7 ist ein spezielles Farbband vorgesehen, das in der Schicht auf der Trägerfolie des Farbbandes außerdem auch noch Kapseln mit einem Fotoreaktions-Initiator aufweist. Durch den hier bei der Erzeugung des latenten Bildes angewendeten Druck werden diejenigen Kapseln mit Initiator zum Platzen gebracht, die durch die gesteuert zugeführte Wärme dazu ausgewählt worden sind. Der Initiator aus den geplatzten Kapseln mischt sich mit einer Polymerisierungskomponente, so daß die Schicht auf der Trägerfolie zu einem latenten Bild wird, nämlich indem diesem Bild entsprechend örtlich unterschiedliche Erweichungspunkte, Schmelzpunkte und dgl. der Schicht erzielt worden sind. Der in den Druckfarbstoff-Kapseln enthaltene Farbstoff tritt bei der Vorrichtung nach Figur 7, ebenso wie bei den übrigen sieben Vorrichtungen dieser Druckschrift erst beim nachfolgenden zweiten Prozeßschritt des Transferdruckens aus.
  • Alle acht Vorrichtungen dieser EP-A-0 205 083 sind für sich funktionsfähige und auf ihre Funktion hin ausgebildete Vorrichtüngen. Der Druckschrift sind keine Hinweise oder wenigstens ein Anhalt zu entnehmen, diese jeweiligen einzelnen Vorrichtungen der Figuren 3 bis 8, 12 und 14 zu ändern, zu ergänzen oder bei diesen Einzelmerkmale wegzulassen.
  • Es sind des weiteren Verfahren bekannt, mit deren Hilfe eine Druckträger unter Verwendung eines Farbbandes mit Zeichen zu bedrucken ist. Durch entsprechendes Aufdrücken des Farbbandes auf den Druckträger, und zwar unter Anwendung bestimmten Druckes und bestimmter Temperatur erreicht man ein Übergehen von Farbstoff vom Farbband auf den Druckträger. Auch hier wird Laserstrahlung zur Erzeugung der notwendigen Temperatur, nämlich in seiner Eigenschaft als Wärmestrahlung verwendet. Eine "Durchsichtigkeit" des Farbbandes in bezug auf derartige Laserstrahlung ist nicht erforderlich, da die Wärmewirkung der Laserstrahlung ohne weiteres durch das Farbband hindurchreicht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anwendung für eine wie in Oberbegriff des Anspruchs 1 vorrichtung angegeben, die mit nicht notwendigerweise speziell präpariertem Druckträger, z.B. mit normalem Papier, durch züführen ist, die hohe Druckgeschwindigkeit ermöglicht und hohe Deckungsgenauigkeit für Mehrfarbendruck gewährleistet. Diese Anwendung soll es entberhlich machen, eine nachträgliche Behandlung (Entfernen für den Druck nicht verwendeter Druckfarbe) durchführen zu müssen.
  • Diese Aufgabe wird den Maßnahmendes Ansprüchss 1 gelöst. Die züverwendende Vorrichtung hat eine Laser-Strahlquelle für die Erzeugung (jeweils) eines fokussierten Laserstrahls, eine elektrische Ansteuereinrichtung für diese Strahlquelle und deren Laserstrahl, eine Aufnahme für einen Druckträger, z.B. Papier in Blatt- oder Rollenform, eine Aufnahme für ein Farbband, das als Träger für wenigstens einen Druckfarbstoff dient, eine Andruckeinrichtung, zwischen der das Farbband und der Druckträger aufeinandergedrückt werden, wobei diese Einrichtung einen für den jeweiligen Laserstrahl durchlässigen Anteil hat. Dieses Farbband ist eine Trägerfolie, die mit Mikrokapseln beschichtet ist, wobei die Trägerfolie für die eine oder mehreren verwendet Laserwellenlängen transparent ist. Die Mikrokapseln enthalten den Druckfarbstoff. Im Falle des Mehrfarbendruckes sind mit jeweils verschiedenfarbigem Druckfarbstoff gefüllte Mikrokapseln vorhanden, die über die Fläche der Trägerfolie des Farbbandes verteilt sind. Die Veteilung kann eine zufällige oder eine nach einem Muster geordnete sein. Zum Beispiel kann letzteres ein Zeilenmuster sein.
  • Mit der Anwendung einer solchen Vorrichtung läßt sich ein Drucken durchführen, bei dem im einmaligen Druchgang auch Mehrfarbendruck ausgeführt werden kann. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß eine hohe Druckgeschwindigkeit erreicht werden kann, sondern auch die Deckung der einzelnen Farbbilder ist nicht von einer wiederholten Justierung bzw. Positionierung des Druckträgers und der Laserstrahl-Ansteuerung abhängig.
  • Die auf dem Farbband bzw. deren Trägerfolie befindlichen Mikrokapseln können außer dem Farbstoff (der jeweiligen Farbe) auch noch einen Absorberstoff enthalten, der dazu beiträgt, daß auf eine jeweilige Mikrokapsel gerichtet auffallende, fokussierte Laserstrahlung schon bei relativ geringer Intensität bewirkt, daß diese Mikrokapsel zum Zwecke des Druckens aufgebrochen wird, zerplatzt oder dgl.. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Wand der Mikrokapsel aus einem solchen Material besteht, das Absorberwirkung für die Laserstrahlung hat.
  • Die Mikrokapseln können zusätzlich zu dem Druckfarbstoff eine solche chemisch reaktive Substanz enthalten, die bei der vorgesehenen Bestrahlung eine Reaktion ermöglicht, die mehr Energie freisetzt, als in dieser reaktiven Substanz an Strahlungsenergie absorbiert worden ist. Es kann vorgesehen sein, daß dieser Vorgang wellenlängenabhängig ist.
  • Für Mehrfarben-Druck kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß Laserstrahlungsquellen mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen verwendet werden und solche Absorberstoffe benutzt werden, die selektiv auf eine der jeweiligen Wellenlängen ansprechen. Mit der Strahlung einer bestimmten Laserwellenlänge kann dann eine bestimmte Druckfarbe angesteuert werden, deren jeweils zugehörige Mikrokapseln zum Zerplatzen gebracht werden. Es erfolgt dann ein Drucken am jeweiligen Ort in dieser Farbe. Problemlos können auf diese Weise selektiv praktisch am selben Ort gleichzeitig mehrere Farben zum Drucken gebracht werden, mit dem Ergebnis, daß der Druckpunkt die entsprechende Mischfarbe hat.
  • Besonders geeignet zur Realisierung der Erfindung sind Laserdioden als Laser-Strahlquelle. Zur Verfügung stehen Ga-As-Laserdioden mit 0,81 µm Wellenlänge und InGaAsP-Laserdioden mit 1,3 und 1,6 µm Wellenlänge.
  • Es kann auch vorgesehen sein, daß das Farbband mit in dichter Zeilenfolge angeordneten Mikrokapseln der jeweils einen Farbe beschichtet ist. Für Mehrfarbendruck ist es dann erforderlich, für den Druck der jeweiligen Farbe die betreffende Farbzeile auf dem Farbband zu treffen.
  • Figur 1 zeigt eine einfache Vorrichtung für vorzugsweise Einfarbendruck. Mit 1 ist der Druckträger, z.B. Papier, bezeichnet. Mit 2 ist ein Stück des erfindungsgemäß verwendeten Farbbandes mit einer Trägerfolie 3 und der darauf befindlichen Schicht 4 mit Mikrokapseln bezeichnet. Diese Schicht 4 mit den Mikrokapseln ist der Druckoberfläche des Druckträgers 1 zugewandt. Die Andruckeinrichtung besteht aus einem für die noch zu beschreibende Laserstrahlung transparenten Körper 5 und einer Gegenfläche 6 z.B. einer Walze.
  • Mit 7 ist ein Laserdioden-Array bezeichnet. Es genügt, wenn dieses Array eine lineare Anordnung von Laserdioden ist. Mit 8 ist ein Kondensor und mit 9 eine Abbildungsoptik bezeichnet. Die Strahlen der randständigen Laserdioden dieses Arrays sind in der Figur mit 10 und 11 bezeichnet dargestellt. Mit 12 ist die elektrische Ansteuerung bezeichnet. Je nachdem welche der Laserdioden des Arrays angesteuert wird, wird ein jeweiliger eng begrenzter Bereich (dot) in der Schicht 4 der Mikrokapseln bestrahlt. Die Absorption der die betreffenden Mikrokapseln treffenden Laserstrahlung führt zur Zerstörung der Mikrokapseln und zur Abgabe und Übertragung des in diesen Mikrokapseln enthaltenen Druckfarbstoffes auf die Oberfläche des Druckträgers.
  • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die speziell für Mehrfarbendruck ausgebildet ist. Der Druckträger, z.B. Papier, ist wieder mit 1 bezeichnet. Das Farbband ist mit 2 bezeichnet und berührt das Papier zumindest am Ort P des augenblicklich durchzuführenden Druckvorganges. Die die Mikrokapseln 41 enthaltende Schicht auf der Trägerfolie 3 ist wieder mit 4 bezeichnet. Für den Mehrfarbendruck enthalten die Mikrokapseln 41 jeweils voneinander unterschiedlich farbige Druckflüssigkeit. Die verschiedenfarbigen Mikrokapseln sind z.B. gemischt dicht benachbart verteilt.
  • Mit 5 ist ein transparentes Andruckteil der Andruckeinrichtung bezeichnet.
  • Die Optik ist insgesamt mit 21 bezeichnet. Sie umfaßt drei Laserarrays 22, 23 und 24, die voneinander verschiedene Wellenlängen Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3 des jeweils ausgesandten Laserstrahles haben. Zum Beispiel sind bei dieser Ausführungsform der Figur 2 solche verschiedenfarbigen Mikrokapseln 41 verwendet, die selektiv auf die verschiedenen Wellenlängen Lambda 1, Lambda 2 oder Lambda 3 ansprechen. Zum Beispiel können mittels eines Laserstrahles des Laserdiodenarrays 22 mit der Wellenlänge Lambda 1 nur Magenta-farbige Farbstoff-Mikrokapseln zum Zerplatzen gebracht werden. Mikrokapseln mit gelbem Farbstoff sprechen z.B. nur auf einen Strahl der Wellenlänge Lambda 2 an. Entsprechendes gilt für Mikrokapseln der Farbe Cyan, die auf den Laserstrahl mit der Wellenlänge Lambda 3 ansprechen.
  • Oer Übersichtlichkeit halber sind die auch hier verwendeten Ansteuereinrichtungen für die einzelnen Laserdiodenarrays 22 bis 24 nicht dargestellt.
  • Figur 3 zeigt in erheblich vergrößerter Darstellung das Farbband 2 mit den in der Schicht 4 angeordneten Mikrokapseln 41. Die Buchstaben Y, M und C geben die jeweilige Farbe des in der betreffenden Mikrokapsel 4 enthaltenen Druckfarbstoffes an und stehen für die bekannten Komplementärfarben Yellow, Magenta und Cyan. Der auf die Schicht der Mikrokapseln 41 fokussiert auffallende Laserstrahl des Laserdiodenarrays 23 mit der Wellenlänge Lambda 1 kann nur Mikrokapseln mit der Farbe Magenta zum Zerplatzen bringen. Dieses Ergebnis ist in der Figur 3 dargestellt. Die auslaufende, magenta-farbige Flüssigkeit 25 benetzt bzw. färbt am betreffenden Ort P das Papier, womit ein Druckpunkt (dot) mit dieser Farbe erzeugt ist.
  • Die Wiedergabe der Farbe "schwarz" kann verbessert werden, wenn hierfür zusätzliche Mikrokapseln mit schwarzer Druckfarbe vorgesehen werden.
  • Figur 4 zeigt die jeweilige spektrale Absorption Y, M und C der Farbstoffe Yellow, Magenta und Cyan. Außerdem enthält die Figur 4 die Laser-Wellenlängenbereiche Lambda 1, Lambda 2 und Lambda 3 für entsprechende Diodenlaser. Es werden selektive Absorberstoffe verwendet, die auf die jeweilige Wellenlänge Lambda 1 oder Lambda 2 oder Lambda 3 ansprechen und deren Absorptionsspektrum mit A₁, A₂ und A₃ bezeichnet wiedergegeben sind. Zum Beispiel eignet sich Kupfer-II-Chlorid als Absorberstoff für die Wellenlänge Lambda 1 der Gallium-Aluminiumarsenid-Laserdiode. Mit der Strahlung dieser Laserdiode kann dann eine Mikrokapsel 41 derjenigen Farbe zum Platzen gebracht werden, in der dieser Absorberstoff mit dem Absorptionsspektrum A₁ enthalten ist. Zum Beispiel ist dies in Figur 3 die Farbe Magenta.
  • Die Mikrokapseln 41 mit den darin enthaltenen verschiedenfarbigen Druckfarbstoffen können auf dem Farbband 2 bzw. auf dessen Trägerfolie 3 auch hinsichtlich der einzelnen Farben in einem Muster angeordnet verteilt sein. Dieses Muster können nach Farben geordnet periodisch aufeinanderfolgende, parallele Zeilen sein. Es können dann die Mikrokapseln einer jeweiligen Farbe von der Laserstrahlung angesteuert werden, ohne daß es wellenlängenselektiver Maßnahmen bedarf. In diesem Falle genügt dann ein Laserdioden-Array mit einer Wellenlänge, um alle Farben, d.h. alle Zeilen aufeinanderfolgend anzusteuern. Es können aber auch dennoch für z.B. drei Farben drei Laserdioden-Arrays vorgesehen sein, von denen ein jedes Array die Zeilen der jeweils zugeordneten Farbe ansteuern. Damit kann der Mehrfarbendruck auch simultan durchgeführt werden. Ein Vorteil einer solchen Ausführungsform ist, daß es für die Mikrokapseln entbehrlich ist, daß diese nur selektiv auf (verschiedene) Wellenlängenbereiche der fokussiert auftreffenden Laserstrahlung ansprechen. Es genügt also einen einzigen Absorberstoff vorzusehen.

Claims (9)

1. Anwendung einer Vorrichtung für Laser-Transferdruck mit wenigstens einer Strahlquelle (7; 22, 23, 24) für fokussierten Strahl, mit wenigstens einer elektrischen Ansteuereinrichtung (12), mit einer Aufnahme für einen Druckträger (1), mit einer Aufnahme für ein Farbband (2), mit einem Farbband (2), das eine Trägerfolie (3) mit einer darauf befindlichen Schicht (4) ist, die durch den fokussierten Strahl zum Aufbrechen zu bringende Mikrokapseln hat, mit einer Andruckeinrichtung (5, 6), zwischen der das Farbband (2) und der Druckträger (1) aufeinandergedrückt werden,
gekennzeichnet dadurch ,
- daß die Mikrokapseln (41), die den (jeweiligen) Druckfarbstoff (Y, M, C) enthalten, am Auftreffort des (jeweiligen) fokussierten Strahls zur dortigen Druckfarbstoffübertragung (P) auf den Druckträger zum Aufbrechen gebracht werden, wozu diese Vorrichtung für Transferdruck
- als Strahlquelle (-n) jeweils Laserstrahlquellen (7; 22, 23, 24) hat,
- diese Andruckeinrichtung einen für die Laserstrahlen (10, 11; Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3) durchlässiges Teil (5) hat,
- diese Trägerfolie (3) für die verwendete(-n) Laserwellenlänge(-n) (Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3) transparent ist und
- diese Laserstrahlquelle(-n) so ausgerichtet ist (sind), daß der (die) Laserstrahl(-n) (10, 11, Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3) durch das durchlässige Teil (5) der Andruckeinrichtung (5, 6) und durch die Trägerfolie (3) hindurch auf die gemäß dem Betrieb der Ansteuereinrichtung (12) ausgewählten Mikrokapseln (41) treffen.
2. Anwendung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Mikrokapseln (41) außerdem auch einen (jeweiligen) Absorberstoff für die Laserstrahlung enthalten.
3. Anwendung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch ,
daß das Material der Wand einer jeweiligen Mikrokapsel (41) als Absorberstoff wirksam ausgewählt ist.
4. Anwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet dadurch ,
daß das Farbband (2) Mikrokapseln (41) enthält, die mit voneinander verschiedenen Druckfarbstoffen gefüllt und hinsichtlich der einzelnen Farben (Y, M, C), in der Schicht (4) fein verteilt worden sind.
5. Anwendung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet dadurch ,
daß als in einer jeweiligen Mikrokapsel (41) enthaltener Druckfarbstoff (Y, M, C) ein für Laserstrahlung eines jeweiligen Wellenlängenbereiches (Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3) absorbierend wirkender Druckfarbstoff ausgewählt ist.
6. Anwendung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet dadurch , daß in einer Mikrokapsel (41) eines jeweiligen Farbstoffes (Y, C, M) zusätzlich ein jeweils selektiver Absorberstoff enthalten ist, der auf Laserstrahlung eines jeweiligen Wellenlängenbereiches (Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3) anspricht.
7. Anwendung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet dadurch ,
daß das Material der Wandung einer Mikrokapsel (41) eines jeweiligen Farbstoffes (Y, C, M) für Laserstrahlung eines jeweiligen Wellenlängenbereiches (Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3) selektiv absorbierend wirksam ausgewählt ist.
8. Anwendung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
gekennzeichnet dadurch ,
daß Mikrokapseln (41), die mit voneinander verschiedenen Farbstoffen (Y, M, C) gefüllt sind, hinsichtlich der Farbe (Y, M, C) des enthaltenen Druckfarbstoffes in einem Muster mit periodisch abwechselnder Anordnung angeordnet worden sind und die einzelnen Farben mit der Laserstrahlung angesteuert werden.
9. Anwendung nach Anspruch 8,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Mikrokapseln (41) hinsichtlich der Farbe (Y, M, C) des enthaltenen Druckfarbstoffes in periodisch abwechselnd aufeinanderfolgenden parallelen Zeilen angeordnet worden sind und diese verschiedenfarbigen Zeilen mit der Laserstrahlung angesteuert werden.
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